Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
8
Rozdział1.Genetykamolekularnawekologii
źródłodanychpozyskiwanychwobszarzeekologiimolekularnej,jakożedająmożliwość
pozyskiwaniadanychwnieograniczonychilościach,ajednocześniesąbardziejhumani-
tarne,gdyidzieopozyskiwaniepróbekzbadanychorganizmów.
DNA–niewyczerpaneźródłoinformacji
Nawetbardzomałyorganizmmożezawieraćbardzozłożonygenom.Jednokomórkowe
drożdże(Saccharomycescerevisiae)sątakmałe,żewłyżeczcezmieściłybysięich4miliar-
dy,podczasgdyrozmiarichgenomuwynosi12milionówparzasad(Goleauiin.1996).
NajwiększyznanynamgenomnależydoParisjaponica,rzadkiejjapońskiejrośliny,iwy-
nosiwprzybliżeniu149miliardówparzasad(Pelliceriin.2010).Widaćwyraźnie,że
różnicesąogromne:wprzypadkueukariontówrozmiarnajmniejszegogenomumożebyć
200tysięcyrazymniejszyniżrozmiarnajwiększegogenomu(Gregory2001);wprzy-
padkuzwierząt–7tysięcyrazymniejszy(Palazzo,Gregory2014).Cowięcej,okazuje
się,żewprzypadkueukariontówrozmiargenomuniewpływanazłożonośćorganizmu
(Hjelmeniin.2017);nawetorganizmypozostającewbliskimpokrewieństwiemogą
miećgenomybardzoróżnychrozmiarów–jakoprzykładprzywołajmygatunekmuszki
owocowejDrosophila:genomD.orenajest1,6razywiększyniżgenomD.melanogaster
(Boulesteixiin.2005).
Każdygenom,bezwzględunarozmiar,reprezentujeogromnąróżnorodnośćDNA.
Poczęściwynikaonazróżnychgenówkodującychbiałka.Wspomniećtunależyrodziny
genówbędącezestawemkilkupodobnychdosiebiegenówpowstającychwwynikudupli-
kacjipojedynczegogenupierwotnego.Dobrzezbadanymprzykłademrodzinygenówjest
głównyukładzgodnościtkankowej(MHC),kodującywystępującenapowierzchni
komórekbiałka,któreodgrywająkluczowąrolęwodpowiedziimmunologicznejukrę-
gowców,ponieważdziękinimorganizmysąwstanierozpoznaćobcecząsteczki.Dla
kontrastuscnDNA(jednokopiowyjądrowyDNA)występujewgenomiepojedynczo.
WiększośćDNA–pomijającróżnegenykodującebiałka–niekodujebiałek.Niekodu-
jącyDNAzawieraelementyfunkcjonalneodpowiedzialnezakluczowefunkcje,takie
jakregulacjaekspresjigenu.Wyróżnićmożnatakżeintrony(sekwencjerozdzielające;
ryc.1.2)ipseudogeny;teostatniepowstałyzgenówfunkcjonalnych,aleprzeszłymuta-
cje,którewykluczająprocestranskrypcji.InnymwartymuwagiźródłemDNAniekodu-
jącegosąwłączonedogenomuelementyretrowirusoweitranspozony.Niektóresekwen-
cjeDNAmożnaokreślićjakomotywypowtórzone,krótkie,powtarzającesięsekwencje,
wtymminisatelity(motywyodługości10–100pzwystępująceposobiewielerazy)
imikrosatelity(motywypowtórzoneodługości1–6pz;bardziejszczegółowoomawia-
myjewrozdziale2).
Podczasgdystrukturygenówiichfunkcjeróżniąsięmiędzygatunkami,wobrębie
jednegogatunkupozostajązazwyczajtakiesame–nieoznaczatojednak,żewszyst-
kieosobnikidanegogatunkusąidentycznepodwzględemgenetycznym.Zmienność
zarównokodujących,jakiniekodującychsekwencjiDNAoznacza,żenieistniejądwa
osobniki,którychgenombyłbyidentyczny.Wynikatozfaktu,żesekwencjeDNApod-
legająstrukturalnymzmianomwprocesiereplikacji,takimjakrekombinacja,duplikacja
